【精选】沪科版高中物理选修(35)5.25.4《裂变及其应用 聚变与受控热核反应 核能利用与社会发展》word学案

学案2 裂变及其应用

学案3 聚变与受控热核反应

学案4 核能利用与社会发展

[学习目标定位] 1.知道重核的裂变反应和链式反应发生的条件.2.掌握核聚变的定义及发生条件.3.会判断和书写核裂变、核聚变方程，能计算核反应释放的能量.4.了解核能的优越性，核电站的安全性能及核废料的处理．

1．核反应方程遵守质量数守恒和电荷数守恒．

2．核能运算：ΔE＝Δmc2.

(1)若Δm单位为kg，则ΔE的单位为J；

(2)若Δm单位为u，则ΔE的单位为MeV，可直接利用ΔE＝Δm×931.5 MeV计算核能．

3．重核的裂变

(1)核裂变：重核被中子轰击后分裂成质量差不多的两部分，同时放出几个中子，并放出核能的过程．

(2)链式反应：铀核裂变时，通常会放出2到3个中子，这些中子可以作为新的“炮弹”轰击其它的铀核，使裂变反应不断地进行下去，这种反应叫做链式反应．

(3)发生链式反应的条件：发生裂变物质的体积大于等于临界体积或发生裂变物质的质量大于等于临界质量．

4．裂变反应堆

(1)裂变反应堆是核电站的心脏．它是一种用人工控制链式反应的装置，可以使核能较平缓地释放出来．

(2)裂变反应堆的基本结构

①裂变材料：铀棒；

②慢化剂：铀235容易捕获慢中子而发生反应，通常用石墨、重水或普通水(也叫轻水)作慢化剂；

③控制棒：用镉或硼钢制成，用来吸收减速后的中子，控制反应强度；

④反射层：一般用石墨做材料，阻止中子逃逸；

⑤热交换器：利用水循环，把反应堆中的热量传输出去；

⑥防护层：由金属套、防止中子外逸的水层以及1～2 m厚的钢筋混凝土构成．

5．裂变反应堆的常见类型

(1)重水堆：采用重水做慢化剂的反应堆．

(2)高温气冷堆：采用石墨为慢化剂、氦为冷却剂的反应堆．

(3)快中子增殖反应堆：以铀－235作为主要裂变材料的反应堆．其最大特点是可以合理利用有限的铀资源，使核燃料增殖．

6．核电站的工作模式

以核反应堆为能源，用它产生高压蒸汽，取代发电厂的锅炉，从而进行发电．

7．核聚变

(1)定义：使平均结合能小的轻核聚合成一个较重的原子核，同时释放核能．

(2)核反应举例：21H＋31H→42He＋10n＋17.6 MeV.

(3)聚变的条件：必须使原子核的距离达到10－15 m以内，为此必须有几千万开以上的高温才行，所以，聚变又叫热核反应．

8．受控热核反应

(1)“托卡马克”：是一种利用强磁场约束等离子体的环流器．

(2)激光聚变的构想：1964年，我国著名物理学家王淦昌与苏联科学家各自独立地提出了激光聚变的构想，即用高功率的激光束打在氘、氚的靶丸上，产生高温使核燃料发生核聚变．

9．核能的优越性

(1)核燃料提供的能量巨大．

(2)核燃料的储量丰富．

(3)核燃料的运输和储存方便．

(4)清洁卫生，对环境的污染小．

10．核安全性与核废料处理

(1)核电站的安全性能：为了防止放射性物质的泄漏，核电站设置了4道安全屏障．

①第一道屏障：二氧化铀陶瓷体燃料芯块．

②第二道屏障：锆合金包壳．

③第三道屏障：由反应堆压力容器和冷却回路构成的压力边界．

④第四道屏障：安全壳．

(2)核废料的处理：我国对核废料采用后处理技术，即先回收铀、钚等，然后处理剩下的放射性废料和其他途径产生的核废料.

一、核裂变和链式反应

[问题设计]

阅读课本“铀核的裂变”，说明：

(1)铀核裂变是如何发生的？

(2)重核裂变在自然界中能自发进行吗？

答案(1)铀核裂变的发生

①核子受激发：当中子进入铀235后，便形成了处于激发状态的复核，复核中由于核子的激烈运动，使核变成不规则的形状．

②核子分裂：核子间的距离增大，因而核力迅速减弱，使得原子核由于质子间的斥力作用而分裂成几块，同时放出2～3个中子，这些中子又引起其他铀核裂变，这样，裂变反应一代接一代继续下去，形成链式反应．

(2)不能．重核的裂变只能发生在人为控制的核反应中，自然界不会自发地发生．铀核裂变不会自发地进行，要使铀核裂变，首先要利用中子轰击铀核，使铀核分裂，分裂产生更多的中子，这样形成了链式反应．

[要点提炼]

1．铀核裂变

92U＋10

用中子轰击铀核时，铀核发生裂变，其产物是多种多样的，其中两种典型的反应是：235

92U＋10n→136

54Xe＋9038Sr＋1010n.

56Ba＋8936Kr＋310n；235

n→144

2．链式反应的条件

(1)铀块的体积大于等于临界体积或铀块的质量大于等于临界质量．

(2)中子的“再生率”要大于1.

例1关于铀核裂变，下列说法正确的是()

A．铀核裂变的产物是多种多样的，但只能裂变成两种不同的核

B．铀核裂变时还能同时释放2～3个中子

C．为了使裂变的链式反应容易进行，最好用纯铀235

D．铀块的体积对产生链式反应无影响

解析铀核受到中子的冲击，会引起裂变，裂变的产物是多种多样的，具有极大的偶然性，但裂变成两块的情况比较多，也有的裂变成多块，并放出几个中子，铀235受中子的轰击时，裂变的概率

大，而铀238只有俘获能量在1 MeV以上的中子才能引起裂变，且裂变的几率小，而要引起链式反应，需使铀块体积超过临界体积，故B、C正确．

答案BC

二、裂变过程中核能的分析与计算

[问题设计]

重核裂变为什么能释放核能？人们获得核能的途径有哪些？答案用中子轰击铀核时，使该核变成处于激发状态的复核，从而重核裂变成两个原子核，并释放能量．获得核能的主要途径：一是重核裂变，二是轻核聚变．

[要点提炼]

铀核裂变释放核能的计算

1．首先算出裂变反应中发生的质量亏损Δm.

2．根据ΔE＝Δmc2计算释放的核能．

计算时注意Δm与ΔE单位的对应关系，若Δm用kg做单位，ΔE用J做单位；若Δm用u做单位，ΔE用MeV做单位，1 u相当于931.5 MeV的能量．

3．若计算一定质量的铀块完全裂变时放出的核能，应先算出铀块中有多少个铀核(设为n)，从而得出铀块裂变释放的核能E＝nΔE.

例2现有的核电站比较广泛采用的核反应之一是：

235

92U＋10n→143

60Nd＋Zr＋3(10n)＋8(0－1e)＋ν

(1)核反应方程中的ν是中微子，它不带电，质量数为零．试确定生成物锆(Zr)的电荷数与质量数；

(2)已知铀(U)核的质量为235.049 3 u，中子质量为1.008 7 u，钕(Nd)核质量为142.909 8 u，锆核质量为89.904 7 u．又知1 u相当于931.5 MeV，试计算一次核裂变中释放的核能；

(3)试计算1 kg铀235大约能产生的能量．

解析(1)根据核反应中质量数和电荷数守恒知，锆的电荷数Z＝92－60＋8＝40，质量数A＝236－143－3＝90，核反应方程式中应用符号9040Zr表示．

(2)核反应前后的质量亏损为

Δm＝mU＋mn－mNd－mZr－3mn＝0.217 4 u

ΔE＝Δmc2＝0.217 4×931.5 MeV＝202.508 1 MeV

(3)1 kg铀235中的铀核数为n＝1 000

235×6.02×1023个＝2.56×1024个

1 kg铀235完全裂变产生的能量

E＝nΔE＝2.56×1024×202.508 1 MeV

＝5.18×1026 MeV＝8.29×1013 J

答案(1)4090(2)202.508 1 MeV

(3)5.18×1026 MeV(或8.29×1013 J)

三、核聚变发生的条件及特点

[要点提炼]

1．从平均结合能的图线看，轻核聚变后平均结合能增加，因此聚变反应是一个放能反应．

2．聚变发生的条件：要使轻核聚变，必须使轻核接近核力发生作用的距离10－15 m，这要克服电荷间强大的斥力作用，要求使轻核具有足够大的动能．要使原子核具有足够大的动能，就要给它们加热，使物质达到几千万开尔文以上的高温．

例3 太阳内部持续不断地发生着四个质子聚变为一个氦核同时放出两个正电子的热核反应，这个核反应释放出的大量能量就是太阳的能源．

(1)写出这个核反应方程．

(2)这一核反应能释放多少能量？

(3)已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026 J ，则太阳每秒减少的质量为多少千克？

(mp ＝1.007 3 u ，mHe ＝4.001 5 u ，me ＝0.000 55 u)

解析 (1)核反应方程411H→42He ＋02X ，而02X 只能是2个正电子．因此核反应方程应为411H→42He ＋2 0

＋1e. (2)反应前的质量m1＝4mp ＝4×1.007 3 u ＝4.029 2 u ，反应后的质量m2＝mHe ＋2me ＝4.001 5 u ＋2×0.000 55 u ＝4.002 6 u ，Δm ＝m1－m2＝0.026 6 u ，由质能方程得，释放能量ΔE ＝Δmc2＝0.026 6×931.5 MeV ＝24.78 MeV.

(3)由质能方程ΔE ＝Δmc2得每秒减少的质量

Δm ＝ΔE c2＝ 3.8×1026 3×108 2

kg ＝4.2×109 kg. 答案 (1)411H→42He ＋2 0＋1e (2)24.78 MeV

(3)4.2×

109 kg

裂变聚变??????? 裂变????? 定义及发现链式反应的条件????? V≥V 临或m≥m 临中子“再生率”大于1应用：核电站

聚变????? 定义聚变的条件受控热核反应

1．关于重核的裂变，下列说法正确的是( )

A ．核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量

B ．中子从铀块中通过时，一定发生链式反应

C ．重核裂变释放出大量的能量，产生明显的质量亏损，所以核子数减少

D ．由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能

答案 D

解析 根据重核发生裂变的条件和裂变放能的原理分析可知，裂变时因铀核俘获中子即发生核反

应，是核能转化为其他形式能的过程．因而其释放的能量是远大于其俘获中子时吸收的能量的．链式反应是有条件的，即铀块的体积必须不小于其临界体积．如果体积小，中子从铀块中穿过时，碰不到原子核，则链式反应就不会发生．在裂变反应中核子数是不会减少的，如235 92U 裂变为9038Sr 和136 54Xe 的核反应，其核反应方程为：235 92U ＋10n→9038Sr ＋136 54Xe ＋1010n

其中各粒子质量分别为

mU ＝235.043 9 u ，mn ＝1.008 67 u

mSr ＝89.907 7 u ，mXe ＝135.907 2 u

质量亏损为Δm ＝(mU ＋mn)－(mSr ＋mXe ＋10mn)＝0.151 0 u

人教版高中物理选修3-1第一章《电场》教案

选修3-1第一章电场 本章概述 本章是高中物理电磁学的起始章节，可以说本章将学生引入另一个新的学习领域；本章教学是整个电磁学教学的基础，对后续的电磁学的教学将产生深远的影响。 本章知识内容共有9节，大致分为三个单元。 第一单元包括第1，2节，既“电荷及其守恒定律”和“库仑定律”，是本章的基础。 第一单元包括第3、4、5、6节，分别是“电场强度”“电势能和电势”“电势差”“电势差与电场强度的关系”，是本章的核心内容。 第一单元包括第7、8、9节，既“静电现象的应用”“电容器的电容”“带电粒子在电场中的用”,是本章的综合应用。 本章的核心内容是电场的概念及描述电场性质的物理量。教材中从电荷在电场中受力入手，引入电场强度的概念，用来表示电场的强弱。通过静电力做功与重力做功类比法，得出电荷在电场中具有的物理量----电势能。 本章的知识特点：(1)新概念多且抽象不易直接感知；(2)综合性强、跨度大；(3)包含有丰富的物理思维方法。 本章的重点、难点：重点是基本概念、基本原理的理解。难点是本章知识的跨度与力学的综合应用。 本章的课标要求： 1．了解静电现象及其在生活和生产中的应用。用原子结构和电荷守恒的知识分析静电现象。 2．知道点电荷，体会科学研究中的理想模型方法。知道两个点电荷间相互作用的规律。通过静电力与万有引力的对比，体会自然规律的多样性与统一性。 3．了解静电场，初步了解场是物质存在的形式之一。理解电场强度。会用电场线描述电场。 4．知道电势能、电势，理解电势差。了解电势差与电场强度的关系。 5．观察常见电容器的构造，了解电容器的电容。举例说明电容器在技术中的应用。 6.带电粒子在匀强电场中的运动。 本章的知识版块及知识结构 静电基本现象→电场力的性质和能的性质→电场对电场中的物质的作用(电场对电荷的作用、电场对导体的作用、电场对电介质的作用) 本章知识结构图 学情分析 学生对电场知识类了解不多，初中教学中实验不全；回忆总结初中静电学知识参差不齐；学生正处在形象思维向抽象思维转变的关键时期，部分学生存在抽象思维障碍，尤其是空间思维障碍；物理学中的一些研究方法不了解；部分学生对电学知识不感兴趣，存恐惧感。 教学要求 1．加强演示实验和生活经验在教学中的形象思维支撑，促进学生获得正确的知识表象；

人教版物理高二选修1-2 3.4裂变和聚变同步训练B卷

人教版物理高二选修1-2 3.4裂变和聚变同步训练B卷 姓名:________ 班级:________ 成绩:________ 一、选择题 (共15题；共30分) 1. （2分）在下列四个核反应方程中，符号“X”表示中子的是（） A . A+ n→ Mg+X B . Na→ Mg+X C . Be+ He→ C+X D . U→ Np+X 2. （2分） 2011年3月11日下午，日本东部海域发生里氏9.0级大地震，并引发海啸，受此影响，日本福岛第一核电站发生放射性物质泄漏事故，对人的安全及环境产生一定的危害作用．下列关于核反应及核衰变的一些说法中正确的是（） A . 福岛核电站是依靠核聚变反应放出的核能来发电的 B . 核裂变过程质量亏损，核聚变过程质量增大 C . 放射性物质半衰期越短，污染环境时间也越短 D . β射线与γ射线一样是电磁波，但穿透本领远比γ射线小 3. （2分）关于原子物理的相关知识，下列说法正确的是（） A . 太阳辐射能量主要来自太阳内部的核聚变反应 B . 一束单色光照射到某种金属表面不能发生光电效应，是因为该光的波长太短 C . 发生光电效应时，入射光的频率越高，逸出的光电子的最大初动能就越小 D . 大量的氢原子从n=3能级向低能级跃迁时，只能辐射两种不同频率的光 4. （2分） (2017高二下·黑龙江期中) 北京奥组委接受专家建议，为成功举办一届“绿色奥运”，场馆周

围80%～90%的路灯将利用太阳能发电技术，奥运会90%的洗浴热水将采用全玻璃真空太阳能集热技术，太阳能是由太阳内部热核聚变反应形成的，其核反应主要是（） A . H+ H→ He+ n B . N+ He→ O+ H C . U+ n→ Xe+ Sr+10 n D . U→ Th+ He 5. （2分）(2017·西宁模拟) 下列说法中正确的是（） A . 光电效应现象揭示了光具有波动性 B . 电子的衍射现象说明实物粒子也具有波动性 C . 重核裂变时平均每个核子释放能量要比轻核聚变时多 D . 天然放射现象使人们认识到原子具有复杂结构 6. （2分） (2017高二下·盘锦期中) 下列说法正确的是（） A . 光电效应说明光具有粒子性 B . α粒子散射说明原子核具有复杂结构 C . 天然放射现象说明原子具有核式结构 D . 原子核中所有的核子之间都具有核力 7. （2分）如图所示，印度第一艘自主研发的核潜艇于2009年7月26日正式下水，成为世界第六个拥有核潜艇的国家．核动力潜艇是潜艇中的一种类型，指以核反应堆为动力来源设计的潜艇．在核反应中有一种是一个 U原子核在中子的轰击下发生的一种可能的裂变反应，其裂变方程为 U+ n→X+ Sr+10 n，则下列叙述正确的是（）

高中物理 19.6核裂变详解

高中物理| 19.6核裂变详解 核反应：在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。 研究表明 原子核的质量虽然随着原子序数的增大而增大，但是二者之间并不成正比关系。其核子的平均质量与原子序数有如图的关系：核子的平均质量是：原子核的质量/核子数。 01 裂变 物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核能的反应叫做裂变。把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应叫做聚变。 铀核裂变的产物是多种多样的，有时裂变为氙（Xe)和锶(Sr),有时裂变为钡（Ba）和氪（Kr）或者锑（Sb）和铌（Nb），同时放出2～3个中子。铀核还可能分裂成三部分或四部分，不过这种情形比较少见。 铀核裂变的许多可能的核反应中的一个是： 铀核的裂变1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其核反应方程是：

裂变中释放出巨大的能量，在上述裂变中，裂变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损：释放出的能为: 在这个反应中释放的能量可以计算如下： 反应中释放的能量：△E= △mc2=141MeV.说明：如果1克铀全部裂变，它放出的能量就相当于2500吨优质煤完全燃烧时放出的化学能。 铀核裂变时，同时释放出2～3个中子，如果这些中子再引起其他U235核裂变，就可使裂变反应不断地进行下去，这种反应叫做链式反应。 1链式反应 用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，释放出的中子又引起了其他铀核的裂变，也就是链式反应。 由裂变重核裂变产生的中子使反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应。

(完整版)高中物理选修3-2第一章知识点详解版

第一章电磁感应知识点总结 一、电磁感应现象 1、电磁感应现象与感应电流. （1）利用磁场产生电流的现象，叫做电磁感应现象。 （2）由电磁感应现象产生的电流，叫做感应电流。 二、产生感应电流的条件 1、产生感应电流的条件：闭合电路 ．．．．．．．。 ．．．．中磁通量发生变化 2、产生感应电流的方法. （1）磁铁运动。 （2）闭合电路一部分运动。 （3）磁场强度B变化或有效面积S变化。 注：第（1）（2）种方法产生的电流叫“动生电流”，第（3）种方法产生的电流叫“感生电流”。不管是动生电流还是感生电流，我们都统称为“感应电流”。 3、对“磁通量变化”需注意的两点. （1）磁通量有正负之分，求磁通量时要按代数和（标量计算法则）的方法求总的磁通量（穿过平面的磁感线的净条数）。 （2）“运动不一定切割，切割不一定生电”。导体切割磁感线，不是在导体中产生感应电流的充要条件，归根结底还要看穿过闭合电路的磁通量是否发生变化。 4、分析是否产生感应电流的思路方法. （1）判断是否产生感应电流，关键是抓住两个条件： ①回路是闭合导体回路。 ②穿过闭合回路的磁通量发生变化。 注意：第②点强调的是磁通量“变化”，如果穿过闭合导体回路的磁通量很大但不变化，那么不论低通量有多大，也不会产生感应电流。 （2）分析磁通量是否变化时，既要弄清楚磁场的磁感线分布，又要注意引起磁通量变化的三种情况： ①穿过闭合回路的磁场的磁感应强度B发生变化。 ②闭合回路的面积S发生变化。 ③磁感应强度B和面积S的夹角发生变化。 三、感应电流的方向 1、楞次定律. （1）内容：感应电流具有这样的方向，即感应电流的磁场总是要阻碍引起感应电流的磁通量的变化。 ①凡是由磁通量的增加引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的增加。 ②凡是由磁通量的减少引起的感应电流，它所激发的磁场阻碍原来磁通量的减少。（2）楞次定律的因果关系： 闭合导体电路中磁通量的变化是产生感应电流的原因，而感应电流的磁场的出现是感应电流存在的结果，简要地说，只有当闭合电路中的磁通量发生变化时，才会

高中物理 裂变、聚变教案

高中物理裂变、聚变教案 课题引入 1、核反应有些释放能量，有些吸收能量，人们想利用核能，当然必须选那些释放核能的核反应。什么样的核反应能释放核能呢？利用天然放射性放射性元素的衰变行吗？例如 U 238在α衰变时放出的α粒子具有4.18MeV的能量，但它的半衰期很长，达4.49亿年，衰变非常缓慢，功率太小。利用人工转变行吗？例如 ①可放出能量5.6MeV； ②可放出能量4.8MeV； 但粒子击中原子核的概率太低，只有百万分之一、二。实在得不偿失！有哪些核反应才真正具有实用价值呢？ 2、说明有些重核分裂成中等质量的核，有些轻核结合成中等质量的核都能发生质量亏损放出巨大能量。物理学中，把重核分裂成质量较小的核，释放出核能的反应叫裂变，把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应叫聚变。本节（包括课本第六节、第七节）介绍裂变和聚变。 重难点分析 1、裂变和聚变 精确的研究表明原子核中核子的平均质量跟原子序数的关系，如人教社教材中图24-11所示，这个图线是解释那些核反应释放能量的根据。这个图线表达了原子核组成的重要规律。按图线分析可知，怎样的反应有质量亏损是释放能量的，从而明确：裂变是重核分裂为质量较小的核，释放核能的反应；聚变是轻核结合为质量较大的核释放出核能的反应. 2、铀核的裂变 铀核的裂变，一般分裂为两个中等质量的核，叫二分裂，产物是多种多样的，一种典型的反应如下述核反应方程所示： （也有三分裂、四分裂现象，但出现的概率极低，约为二分裂的千分之三和万分之三。） 这个核反应的结果中，又释放出2-3个中子，这些中子又会引起其他原子核的裂变，形成链式反应，使裂变继续下去。当然维持链式反应是要有一定条件的，这个条件是，每次裂变产生的中子，至少平均有一个能再度引起裂变反应。这些中子，有的可能被杂质吸收，有可能穿出裂变物质体外，因而不能引起新的裂变发生。为维持链式反应要减少裂变物质

高中物理： 核裂变练习

高中物理：核裂变练习 夯基达标 1.关于重核的裂变，以下说法正确的是（ ） A.核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量 B.中子从铀块中通过时，一定发生链式反应 C.重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减小 D.由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能 思路解析：根据重核发生裂变的条件和裂变放能的原理分析可知，裂变时因铀核俘获中子发生核反应，是核能转化为其他形式能的过程.因而释放的能量远大于其俘获中子时吸收的能量.链式反应是有条件的，即铀块的体积必须大于其临界体积.如果体积小，中子从铀块中穿过时，碰不到原子核，则链式反应就不会发生.在裂变反应中核子数是不会减小的，如 U 23592 裂变为Sr 9038和Xe 136 54的核反应，其核反应方程为 n 10Xe Sr n U 1013654903810235 92 ++→+, 其中各粒子质量分别为 m U =235.043 9u,m n =1.008 67 u, m Sr =89.907 7 u,m Xe =135.907 2 u, 质量亏损为 Δm =(m U +m n )-(m Sr +m Xe +10m n )=0.151 0 u 可见铀裂变的质量亏损是远小于一个核子的质量的，核子数是不会减少的，因此选项A 、B 、C 均错.重核裂变为中等质量的原子核时，由于平均质量减小，必然发生质量亏损，从而释放出核能. 综上所述，选项D 正确. 答案：D 2.利用重核裂变释放核能时选用铀235核，主要原因是（ ） A.它裂变放出核能比其他重核裂变多 B.它可能分裂成三部分或四部分 C.它能自动裂变，与体积无关 D.它比较容易发生链式反应 思路解析：铀235俘获任何能量的中子都会发生裂变反应，吸收低能量的中子裂变的几率更大，D 项正确. 答案：D 3.在核反应中，控制铀235核裂变反应速度的方法是（ ） A.使用浓缩铀 B.改变铀块的临界体积 C.通过自动控制装置改变镉棒插入的深度，以改变中子数 D.利用石墨与中子的碰撞，来改变中子的速度 思路解析：控制核反应堆中核反应的速度是靠调节中子数来实现的. 答案：C 4.下列核反应中，表示核裂变的是（ ） A. He Th U 4 22349023592 +→ B. n 3Kr Ba n U 1089361445610235 92++→+

最新高中物理选修3-5第一章基础题

物理选修3-5碰撞与动量守恒 一、动量 （一）知识点： 1.动量 2.动量的变化量 （二）例题 1.一个质量为50g 的网球以30m/s 的速率水平向右飞行，又以30m/s 的速率被打回，试求该球的动量变化量。 -3.0kg ·m/s 二、动量定理 （一）知识点 1.冲量 2.动量定理 （二）例题 1.一个质量为60kg 的男孩从高处跳下，以5m/s 的速度竖直落地。 （1）男孩落地时曲膝，用了1s 停下来，求落地时受到的平均作用力。 （2）假如他落地时没有曲膝，只用了0.1s 就停了下来，求落地时受到的平均作用力。（取g=10m/s2） 900N 3600N 2.一个质量为0.18kg 的垒球，以25m/s 的水平速度飞向球棒，被球棒击打后，反向水平飞回，速度大小变为45m/s 。设球棒与垒球的作用时间是0.01s ，球棒对垒球的平均作用力是多大？ -1260N 三、动量守恒定律 （一）知识点 1.动量守恒定律 2.反冲与火箭——气球、火箭、宇航员、自动喷水装置、射击、高压水枪 （二）例题 1.镭原子核是不稳定的，它有88个质子和138个中子，会自发地以一定速度放出一个α粒子（含有2个质子和2个中子），然后变成氡原子核。若质子和中子的质量相等，α粒子在离开镭原子核时具有1.5s m /107 ?的速度，试求氡原子核具有的速度。

7.2-5 10 s m/ 2.质量为1000kg的轿车与质量为4000kg的货车迎面相撞。碰撞后两车绞在一起，并沿货车行驶的方向运动一段路程后停止。两车相撞前，货车的形式速度为54km/h，撞后两车的共同速度为18km/h。这段公路对轿车的限速为100km/h，试判断轿车是否超速行驶。 126km/h 3.两个质量均为45kg的女孩手挽手以5m/s的速度溜冰，一个质量为60kg的男孩以10m/s 的速度从后面追上她们，然后三个人一起挽手向前滑行的速度是多少？ 7m/s (三)解题方法 1.确定研究对象组成的系统，分析所研究的物理过程中，系统受外力的情况是否满足动量守恒的应用条件。 2.设定正方向，分别写出系统初、末状态的总动量 3. 4.根据动量守恒定律列方程 5. 6.解方程，同一单位后代入数值进行运算，列出结果。 四、 五、一维弹性碰撞 （一） （二）知识点 1.碰撞类型： （1） （2）非弹性碰撞 （3）完全非弹性碰撞 （4）弹性碰撞

高中物理之核裂变知识点

高中物理之核裂变知识点 核反应：在核物理学中，原子核在其他粒子的轰击下产生新原子核的过程，称为核反应。 研究表明 原子核的质量虽然随着原子序数的增大而增大，但是二者之间并不成正比关系。其核子的平均质量与原子序数有如图的关系：核子的平均质量是：原子核的质量/核子数。 裂变 物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核能的反应叫做裂变。把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应叫做聚变。

铀核裂变的产物是多种多样的，有时裂变为氙（Xe)和锶(Sr),有时裂变为钡（Ba）和氪（Kr）或者锑（Sb）和铌（Nb），同时放出2～3个中子。铀核还可能分裂成三部分或四部分，不过这种情形比较少见。 铀核裂变的许多可能的核反应中的一个是： 铀核的裂变1939年12月，德国物理学家哈恩和他的助手斯特拉斯曼发现，用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变。铀核裂变的产物是多种多样的，一种典型的反映是裂变为钡和氪，同时放出三个中子，其核反应方程是： 裂变中释放出巨大的能量，在上述裂变中，裂变后的总质量小于裂变前的总质量，质量亏损：释放出的能为:

在这个反应中释放的能量可以计算如下： 反应中释放的能量：△E= △mc2=141MeV.说明：如果1克铀全部裂变，它放出的能量就相当于2500吨优质煤完全燃烧时放出的化学能。 铀核裂变时，同时释放出2～3个中子，如果这些中子再引起其他U235核裂变，就可使裂变反应不断地进行下去，这种反应叫做链式反应。

链式反应 用中子轰击铀核时，铀核发生了裂变，释放出的中子又引起了其他铀核的裂变，也就是链式反应。 由裂变重核裂变产生的中子使反应一代接一代继续下去的过程，叫做核裂变的链式反应。 使裂变物资能够发生链式反应的最小体积叫做它的临界体积，相应的质量叫做临界质量。 原子弹 “小玩意儿”钚装药重6.1千克，TNT当量2.2万吨，试验中产生了上千万度的高温和数百亿个大气压，致使一座30米高的铁塔被熔化为气体，并在地面上形成一个巨大的弹坑。在半径为400米的范围内，沙石被熔化成了黄绿色的玻璃状

高二物理选修3~5第一章知识点总结

高二物理选修3-5第一章知识点总结高二物理选修3-5第一章知识点 一、动量;动量守恒定律 1、动量：能够从两个侧面对动量实行定义或解释： ①物体的质量跟其速度的乘积，叫做物体的动量。 ②动量是物体机械运动的一种量度。 动量的表达式P=mv。单位是kg·m/s。动量是矢量，其方向就是瞬时速度的方向。因为速度是相对的，所以动量也是相对的。 2、动量守恒定律：当系统不受外力作用或所受合外力为零，则系统的总动量守恒。动量守恒定律根据实际情况有多种表达式，一般常用等号左右分别表示系统作用前后的总动量。 使用动量守恒定律要注意以下几个问题： ①动量守恒定律一般是针对物体系的，对单个物体谈动量守恒没有意义。 ②对于某些特定的问题,例如碰撞、爆炸等，系统在一个非常短的时间，系统部各物体相互作用力，远比它们所受到外界作用力大，就能够把这些物体看作一个所受合外力为零的系统处理,在这个短暂时间遵循动量守恒定律。

③计算动量时要涉及速度，这时一个物体系各物体的速度必须是相对于同一惯性参照系的，一般取地面为参照物。 ④动量是矢量，所以“系统总动量”是指系统中所有物体动量的矢量和，而不是代数和。 ⑤动量守恒定律也能够应用于分动量守恒的情况。有时虽然系统所受合外力不等于零，但只要在某一方面上的合外力分量为零，那么在这个方向上系统总动量的分量是守恒的。 ⑥动量守恒定律有广泛的应用围。只要系统不受外力或所受的合外力为零，那么系统部各物体的相互作用，不论是万有引力、弹力、摩擦力，还是电力、磁力，动量守恒定律都适用。 系统部各物体相互作用时，不论具有相同或相反的运动方向;在相互作用时不论是否直接接触;在相互作用后不论是粘在一起，还是分裂成碎块，动量守恒定律也都适用。 3、动量与动能、动量守恒定律与机械能守恒定律的比较。 动量与动能的比较： ①动量是矢量,动能是标量。 ②动量是用来描述机械运动互相转移的物理量，而动能往往用来描述机械运动与其他运动(比如热、光、电等)相互转化的物理量。 比如完全非弹性碰撞过程研究机械运动转移——速度的变化能够用动量守恒，若要研究碰撞过程改变成能的机械能则要用动能为损失

高中物理-核裂变课后训练

高中物理-核裂变课后训练 基础巩固 1．铀核裂变时，对于产生链式反应的重要因素，下列说法正确的是( ) A．铀块的质量是重要因素与体积无关 B．为了使裂变的链式反应容易发生，最好直接利用裂变时产生的中子 C．若铀235的体积超过它的临界体积，裂变的链式反应就能够发生 D．能否发生链式反应与铀块的质量无关 2．关于原子反应堆，下面哪种说法是错误的( ) A．铀棒是核燃料，裂变时释放核能 B．镉棒的作用是控制反应的速率 C．石墨的作用是吸收中子 D．冷却剂的作用是控制反应堆的温度和输出内能 3．(天津)一个235 92 U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应，其裂变方程为 235 92U＋1 n→X＋94 38 Sr＋1 2n，则下列叙述正确的是( ) A．X原子核中含有86个中子 B．X原子核中含有141个核子 C．因为裂变时释放能量，根据E＝mc2，所以裂变后的总质量数增加 D．因为裂变时释放能量，出现质量亏损，所以生成物的总质量数减少 4．1个铀235核吸收1个中子发生核反应时，大约放出196 MeV的能量，则1 g纯铀 235完全发生核反应放出的能量为(N A为阿伏加德罗常数)( ) A．N A×196 MeV B．235 N A×196 MeV C．235×196 MeV D．N 235 A×196 MeV 5．关于重核的裂变，以下说法正确的是( ) A．核裂变释放的能量等于它俘获中子时得到的能量 B．中子从铀块中穿过时，一定发生链式反应 C．重核裂变释放出大量能量，产生明显的质量亏损，所以核子数要减小 D．由于重核的核子平均质量大于中等质量核的核子平均质量，所以重核裂变为中等质量的核时，要发生质量亏损，放出核能 6．国家重大科技专项示范项目CAP1400核电站，于2013年在山东荣成石岛湾开工建设。核电站与火电站相比较，其优势在于( ) A．核燃料释放出的能量远大于相等质量的煤放出的能量 B．就可采储量来说，地球上核燃料资源远多于煤炭 C．核电站造成的污染远小于相等发电能力的火电站 D．核电站比火电站更容易建造 能力提升 7．我国秦山核电站第三期工程中有两个60万千瓦的发电机组，发电站的核能来源于235 92 U的裂变，现有四种说法： ①235 92 U原子核中有92个质子，143个中子； ②235 92U的一种可能裂变是变成两个中等质量的原子核，反应方程式为235 92 U＋ 1 0n→139 54 Xe＋951 380 Sr+2n; ③235 92 U是天然放射性元素，常温下它的半衰期约为45亿年，升高温度半衰期缩短； ④一个235 92 U裂变能放出200 MeV的能量，合3.2×10－11 J。 以上说法中完全正确的是( ) A．①②③ B．②③④ C．①③④ D．①②④

人教版高中物理选修3-1知识点归纳总结

物理选修３-1 知识总结 第一章 第1节 电荷及其守恒定律 一、电荷守恒定律 表述１:电荷守恒定律:电荷既不能凭空产生,也不能凭空消失,只能从一个物体转移到另一个物 体,或从物体的一部分转移到另一部分，在转移的过程中，电荷的总量保持不变。 表述2、在一个与外界没有电荷交换的系统内，正、负电荷的代数和保持不变。 二、电荷量 1、电荷量：电荷的多少。 2、元电荷:电子所带电荷的绝对值１．6×1０－19 C 3、比荷：粒子的电荷量与粒子质量的比值。 第一章 第2节 库仑定律 一、电荷间的相互作用 １、点电荷:带电体的大小比带电体之间的距离小得多。 ２、影响电荷间相互作用的因素 二、库仑定律：在真空中两个静止点电荷间的作用力跟它们的电荷的乘积成正比，跟它们距离的平方 成反比，作用力的方向在它们的连线上。 2 2 1r Q Q k F 注意(１)适用条件为真空中静止点电荷 （２）计算时各量带入绝对值,力的方向利用电性来判断 第一章 第3节 电场 电场强度 一、电场 电荷(带电体）周围存在着的一种物质,其基本性质就是对置于其中的电荷有力的作用。 二、电场强度 １、检验电荷与场源电荷 2、电场强度 检验电荷在电场中某点所受的电场力F 与检验电荷的电荷q 的比值。 q F E = 国际单位：N /Ｃ 电场强度是矢量。规定:正电荷在电场中某一点受到的电场力方向就是那一点的电场强度的方向。 三、点电荷的场强公式 2r Q k q F E == 四、电场的叠加 五、电场线 1、电场线：为了形象地描述电场而在电场中画出的一些曲线,曲线的疏密程度表示场强的大小, 曲线上某点的切线方向表示场强的方向。

高中物理-核聚变、核裂变练习

高中物理-核聚变、核裂变练习 基础夯实 一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题) 1．(江苏徐州市高二下学期期末)一典型的铀核裂变方程是23592U＋X→14456Ba＋8936Kr＋310n，关于该反应，下列说法正确的是( C ) A．X是质子 B．该反应是核聚变反应 C．23592U的比结合能小于14456Ba的比结合能 D．释放出的中子对于链式反应的发生没有作用 解析：该反应是裂变反应，X是中子，释放的中子引起链式反应，故A、B、D错误；23592 U的比结合能小于14456Ba的比结合能，C正确。 2．2010年3月31日欧洲大型强子对撞机实现首次质子束对撞成功。科学家希望以接近光速飞行的质子在发生撞击之后，能模拟宇宙大爆炸的能量，并产生新的粒子，帮助人类理解暗物质、反物质、以及其他超对称现象，从根本上加深了解宇宙本质，揭示宇宙形成之谜。欧洲科研机构宣布他们已经制造出9个反氢原子。请推测反氢原子的结构是( B ) A．由1个带正电荷的质子和1个带负电荷的电子构成 B．由1个带负电荷的反质子和1个带正电荷的正电子构成 C．由1个带负电荷的反质子和1个带负电荷的电子构成 D．由1个不带电荷的中子和1个带正电荷的正电子构成 解析：根据反粒子定义，“反粒子”与“正粒子”具有相同的质量，但带有等量的异性电荷。因此“反氢原子”应该具有与氢原子相同的质量，相反的电荷符号且等量的电荷量。所以反氢原子是由1－1H核和01e构成的。 3．2002年，美国《科学》杂志评出的《2001年世界十大科技突破》中，有一次是加拿大萨德伯里中微子观测站的结果，该站揭示了中微子失踪的部分中微子在运动过程中转化为一个μ子和一个τ子。在上述研究中有以下说法，正确的是( B ) ①若发现μ子和中微子的运动方向一致，则τ子的运动方向与中微子的运动方向一定相反 ②若发现μ子和中微子的运动方向一致，则τ子的运动方向与中微子的运动方向可能一致 ③若发现μ子和中微子的运动方向相反，则τ子的运动方向与中微子的运动方向一定一致 ④若发现μ子和中微子的运动方向相反，则τ子的运动方向与中微子的运动方向可能

高三物理裂变和聚变

裂变和聚变 ★新课标要求 （一）知识与技能 1．知道核裂变的概念，知道重核裂变中能释放出巨大的能量。 2．知道什么是链式反应。 3．会计算重核裂变过程中释放出的能量。 4．知道什么是核反应堆。了解常用裂变反应堆的类型，了解核电站及核能发电的优缺点。 5．了解聚变反应的特点及其条件. 6．了解可控热核反应及其研究和发展. 7．知道轻核的聚变能够释放出很多的能量,如果能加以控制将为人类提供广阔的能源前景。 （二）过程与方法 1．通过对核子平均质量与原子序数关系的理解，培养学生的逻辑推理能力及应用 教学图像处理物理问题的能力。 2．通过让学生自己阅读课本，查阅资料，培养学生归纳与概括知识的能力和提出问题的能力。 （三）情感、态度与价值观 1．激发学生热爱科学、探求真理的激情，树立实事求是的科学态度，培养学生基本的科学素养，通过核能的利用，思考科学与社会的关系。 2．通过教学，让学生认识到和平利用核能及开发新能源的重要性。 3．确立世界是物质的，物质是运动变化的，而变化过程必然遵循能量守恒的观点。 ★教学重点 1．链式反应及其释放核能的计算。 2．重核裂变的核反应方程式的书写。 3. 聚变核反应的特点。 ★教学难点 1、通过核子平均质量与原子序数的关系，推理得出由质量数较大的原子核分裂成质量数较小的原子核释放能量这一结论。 2、聚变反应的条件。 ★教学方法 教师启发、引导，学生讨论、交流。 ★教学用具： 多媒体教学设备一套：可供实物投影、放像、课件播放等。 ★课时安排 1 课时 ★教学过程 重核裂变 （一）引入新课 教师：大家都知道在第二次世界大战即将结束的时候，美国于1945年8月6日、9日先后在日本的广岛、长崎上空投下了两颗原子弹，刹那间，这两座曾经十分美丽的城市变成一片废墟．大家还知道目前世界上有少数国家建成了许多核电站，我国也相继建成了浙江秦山核电站和广东大亚湾核电站等。我想，现在大家一定想知道原子弹爆炸及核发电的原理，那么，我们这节课就来学习裂变，通过学习，大家就会对上述问题有初步的了解。

高中物理-核裂变练习

高中物理-核裂变练习 我夯基 我达标 1.原子反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置，它主要由四部分组成（ ） A.原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统 B.原子燃料、减速剂、发热系统和传热系统 C.原子燃料、减速剂、碰撞系统和传热系统 D.原子燃料、中子源、原子能聚存系统和输送系统 思路解析：通过学习，我们知道核反应堆的构成分四部分：原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统. 答案：A 2.已知在铀235裂变成钡和氪的过程中，质量亏损Δm=0.215 3 u，则反应中平均每个核子释放的能量为多少？ 思路解析：铀核裂变为不同的产物时，每个核子释放的能量不同，一般来说平均每个核子释放的能量约为1 MeV.由爱因斯坦质能方程，可求得铀核裂变时放出的能量： ΔE=Δmc 2 =0.215 3×931.5 MeV=201 MeV 铀核中含有235个核子，所以平均每个核子释放的能量为235 201 MeV=0.86 MeV. 答案：0.86 MeV 3. U 23592 受中子轰击时会发生裂变，产生Ba 14156和Kr 92 36，同时放出200 MeV 的能量.现要建设发电功率是5×105 kW 的核电站，由铀235作为原子锅炉的燃料.假设核裂变释放的能量全 部被用来发电，那么一天需纯铀235的质量为多大？（阿伏加德罗常数为6.02×1023 个/mol ） 思路解析：铀235释放的能量等于一天发电的电能，计算出发电功率为5×105 kW 的发电站一天发出的电能，也就是一天所需要的235释放的核能，进而求得铀235的质量.先根据发 电功率计算出每天应发电能的总量为：E=24×3.6×103×P=4.32×1013 J, 要得到这么多能量需要裂变的铀原子数目为：n=19 813106.11021032.4-????=1.35×1024 个， 则对应的质量为m=23 2410 02.61035.1??=?M N n ×235×10-3 kg=0.527 kg. 答案：0.527 kg 4.裂变反应是目前核能利用中常用的反应，以原子核 U 235 92 为燃料的反应堆中，U 23592俘获一 个慢中子后发生裂变反应可以有多种方式，其中一种方式可表示为： n Sr Xe n U 109438 13954 10 235 92 3+ + → + 235.043 9 1.008 7 138.917 8 93.915 4 反应方程下方的数字是中子及有关原子核静止时的质量（以原子核质量u 为单位），已 知1 u 的质量对应的能量为9.3×102 MeV ，求放出的能量. 思路解析：裂变前后的质量亏损是： Δm=(235.043 9+1.008 7-138.917 8-3×1.008 7) u, 由质量方程E=mc 2有ΔE=Δmc 2 ，

高中物理选修3-5知识点汇总上课讲义

高中物理选修3-5知 识点汇总

第一章动量 1．冲量 物体所受外力和外力作用时间的乘积；矢量；过程量；I=Ft；单位是N·s。2．动量 物体的质量与速度的乘积；矢量；状态量；p=mv；单位是kg ·m/s； 1kg ·m/s=1 N·s。 3．动量守恒定律 一个系统不受外力或者所受外力之和为零，这个系统的总动量保持不变。（内力：系统内物体之间的相互作用；外力：系统外物体对系统内物体的作用力） 4．动量守恒定律成立的条件 ①系统不受外力或者所受外力的矢量和为零；②内力远大于外力； ③如果在某一方向上合外力为零，那么在该方向上系统的动量守恒。5．动量定理 物体所受合外力的冲量等于动量的变化；I=mv 末－mv 初 。 6．反冲：在系统内力作用下，系统内一部分物体向某方向发生动量变化时，系统内其余部分物体向相反的方向发生动量变化；系统动量守恒。 7．碰撞 物体间相互作用持续时间很短，而物体间相互作用力很大；系统动量守恒。 8．弹性碰撞

如果碰撞过程中系统的动能损失很小，可以略去不计，这种碰撞叫做弹性碰撞。 物体m 1以速度v 0与静止的物体m 2发生弹性碰撞，碰撞后两物体的速度分别为 021211v m m m m v +-= 02 1122v m m m v += 9．非弹性碰撞 碰撞过程中需要计算损失的动能的碰撞；如果两物体碰撞后黏合在一起，这种碰撞损失的动能最多，叫做完全非弹性碰撞。 第二章 波粒二象性 1．热辐射 一切物体都在辐射电磁波，这种辐射与物体的温度有关，所以叫做热辐射。 2．黑体 如果某种物体能够完全吸收入射的各种波长的电磁波而不发生反射，这种物质就是绝对黑体，简称黑体。 3．黑体辐射 黑体辐射的电磁波的强度按波长分布，只与黑体的温度有关。 4．黑体辐射规律 一方面随着温度升高各种波长的辐射强度都有增加，另一方面，辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。 5．能量子

高二物理放射性、裂变、聚变练习

1．α粒子散射实验观察到的现象是：当α粒子束穿过金箔时[ ] A．绝大多数α粒子发生很大偏转，极少数α粒子不发生偏转 B．绝大多数α粒子不发生偏转，少数α粒子发生很大偏转，有个别α粒子反弹回来 C．绝大多数α粒子只有很小角度的偏转 D．大多数α粒子不发生偏转，少数α粒子发生小角度偏转 2．用α粒子轰击氮原子核从而发现质子的科学家是[ ] A．卢瑟福 B．居里夫妇 C．贝可勒尔 D．查德威克 3．关于β粒子，下面哪几句话是正确的[ ] A．它是从原子核中放射出来的 B．它和电子有相同的性质 C．当它通过空气时能使空气分子电离 D．它不能贯穿厚纸板 4．下列说法正确的是[ ] A．核力只是质子与中子之间的作用力　B．核力是核子间的作用力 C．核内中子可转化为质子 D．核内质子可转化为中子 5．某放射性原子核A，经一次α衰变成为B，再经一次β衰变成为C，则[ ] A．原子核C的中子数比A少2 B．原子核C的质子数比A少1 C．原子核C的中子数比B少1 D．原子核C的质子数比B少1 线，有关这种射线说法不妥的是 A．来源于原子核 B．能穿几厘米的铅板 C．在磁场中不偏转 D．它是一种带电粒子流 7．不同元素都有自已独特的光谱线，这是因为各元素的[ ] A．原子序数不同 B．原子质量数不同 C．激发源能量不同 D．原子能级不同 8．一原子质量单位为u千克，且已知1u=931.5Mev，c为真空中光速，当质量分别为m1、m2千克的两种原子核结合成质量为M千克的新原子核时，释放出的能量是[ ] A．（M－m1－m2）c2J B．（m1＋m2－M）×931.5J C．（m1＋m2－M）c2J D．（m1＋m2－M）×931.5Mev 9．下列核反应方程中，X代表质子的方程是[ ]

高中物理-核裂变练习 (2)

高中物理-核裂变练习 基础夯实 一、选择题(1～4题为单选题，5、6题为多选题) 1.235 92U 吸收一个慢中子后，分裂成136 54Xe 和90 38Sr ，还放出( C ) A ．1个α粒子 B ．3个中子 C ．10个中子 D ．10个质子 解析：设放出的粒子的质量数为x ，电荷数为y ，核反应过程满足质量数守恒和电荷数守恒。由题意可知 ?????235＋1＝136＋90＋x 92＝54＋38＋y 则?????x ＝10y ＝0 由此判定该核反应放出的一定是中子，且个数是10，C 选项正确。 2．中国承诺到2020年碳排放量下降40%～45%。为了实现负责任大国的承诺，我国将新建核电站项目。目前关于核电站获取核能的基本核反应方程可能是( A ) A ．235 92U ＋10n ―→9038Sr ＋136 54Xe ＋101 0n B ．2411Na ―→2412Mg ＋ 0－1e C ．14 7N ＋42He ―→17 8O ＋11H D ．238 92U ―→234 90Th ＋42He 解析：重核的裂变是指质量数较大的原子核分裂成两个中等质量的原子核，A 是裂变反应，A 正确；B 为β衰变，C 是发现质子的反应，D 是α衰变。 3．1938年哈恩用中子轰击铀核，发现产物中有原子核钡(Ba)、氪(Kr)、中子和一些γ射线。下列关于这个实验的说法中正确的是( D ) A ．这个实验的核反应方程是235 92U ＋10n ―→144 56Ba ＋8936Kr ＋10n B ．这是一个核裂变过程，反应后粒子质量之和大于反应前粒子质量之和 C ．这个反应中释放出的能量不可以用爱因斯坦的质能方程来计算 D ．实验中产生的γ射线穿透能力极强 解析：根据质量数守恒、电荷数守恒，铀核裂变的核反应方程应为：235 92U ＋10n ―→144 56Ba ＋8936Kr ＋310n ，选项A 不正确；铀核裂变过程中产生γ射线，放出能量，发生质量亏损，释放的能量根据爱因斯坦的质能方程计算，选项B 、C 不正确；核反应中产生的γ射线，穿透能力极强，是能量极高的光子，选项D 正确。 4．在核反应中，控制铀235核裂变反应速度的方法是( C ) A ．使用浓缩铀 B ．改变铀块的临界体积

高中物理 19.7核聚变详解

高中物理| 19.7核聚变详解 核聚变 物理学中把重核分裂成质量较小的核，释放核能的反应叫做裂变。把轻核结合成质量较大的核，释放出核能的反应叫做聚变。 1 轻核的聚变（热核反应） 某些轻核能够结合在一起，生成一个较大的原子核，这种核反应叫做聚变。 轻核的聚变: 根据所给数据,计算下面核反应放出的能量:

发生聚变的条件: 使原子核间的距离达到10的负15次方m.实现的方法有: 1、用加速器加速原子核； 2、把原子核加热到很高的温度；108～109K 聚变反应又叫热核反应 核聚变的利用——氢弹 2可控热核反应——核聚变的利用

可控热核反应将为人类提供巨大的能源,和平利用聚变产生的核量是 非常吸引人的重大课题，我国的可控核聚变装置“中国环流器1号”已取得不少研究成果。 1.热核反应和裂变反应相比较，具有许多优越性。 ①轻核聚变产能效率高。 ②地球上聚变燃料的储量丰富。 ③轻聚变更为安全、清洁。 2.现在的技术还不能控制热核反应。 ①热核反应的的点火温度很高； ②如何约束聚变所需的燃料； ③反应装置中的气体密度要很低，相当于常温常压下气体密度的几万分之一； 3.实现核聚变的两种方案。 ①磁约束（环流器的结构） ②惯性约束（惯性约束） 习题演练 1. (2011年绍兴一中检测)我国最新一代核聚变装置“EAST”在安徽合肥首次放电、显示了EAST装置具有良好的整体性能，使等离子体约束时间达1000 s，温度超过1亿度，标志着我国磁约束核聚变研究进入国际先进水平．合肥也成为世界上第一个建成此类全超导非圆截面核聚变实验装置并能实际运行的地方．核聚变的主要原料是氘，在海水中含量极其丰富．已知氘核的质量为m1，中子的质量为m2，He的质量为m3，质子的质量为m4，则下列说法中正确的是() A．两个氘核聚变成一个He所产生的另一个粒子是质子 B．两个氘核聚变成一个He所产生的另一个粒子是中子 C．两个氘核聚变成一个He所释放的核能为(2m1－m3－m4)c2 D．与受控核聚变比较，现行的核反应堆产生的废物具有放射性 2. 重核裂变和轻核聚变是人们获得核能的两个途径，下列说法中正确的是（） A．裂变过程质量增加，聚变过程质量亏损 B．裂变过程质量亏损，聚变过程质量增加 C．裂变过程和聚变过程都有质量增加 D．裂变过程和聚变过程都有质量亏损

原子核及其衰变、裂变和聚变-高考物理一轮复习课时练习

第十二章近代物理初步 第三讲原子核及其衰变、裂变和聚变 课时跟踪练 A组基础巩固 1．(2015·重庆卷)图中曲线a、b、c、d为气泡室中某放射物质发生衰变放出的部分粒子的径迹，气泡室中磁感应强度方向垂直纸面向里．以下判断可能正确的是() A．a、b为β粒子的径迹B．a、b为γ粒子的径迹 C．c、d为α粒子的径迹D．c、d为β粒子的径迹 解析：γ射线是不带电的光子流，在磁场中不偏转，故选项B错误；α粒子为氦核带正电，由左手定则知受到向上的洛伦兹力向上偏转，故选项A、C错误；β粒子是带负电的电流，应向下偏转，选项D正确． 答案：D 2．质子、中子和氘核的质量分别为m1、m2和m3.当一个质子和一个中子结合成氘核时，释放的能量是(c表示真空中的光速)() A．(m1＋m2－m3)c B．(m1－m2－m3)c C．(m1＋m2－m3)c2D．(m1－m2－m3)c2

解析：一个质子和一个中子结合成氘核时，质量亏损Δm＝m1＋m2－m3，根据质能方程，释放的能量ΔE＝Δmc2＝(m1＋m2－m3)c2，选项C正确，选项A、B、D错误． 答案：C 3．(2018·南京模拟)铀是常用的一种核燃料，若它的原子核发生了如下的裂变反应：23592U＋10n→a＋b＋210n，则a＋b可能是() A.14054Xe＋9336Kr B.14156Ba＋9236Kr C.14156Ba＋9338Sr D.14054Xe＋9438Sr 解析：核反应方程满足质量数守恒和电荷数守恒，通过核反应前后的质量数和电荷数相等不难得出选项A、B、C错误，选项D正确．答案：D 4．(2018·太原模拟)如图所示，由天然放射性元素钋(Po)放出的射线x1，轰击铍(94Be)时会产生粒子流x2，用粒子流x2轰击石蜡时会打出粒子流x3，经研究知道() A．x1为α粒子，x2为质子 B．x1为α粒子，x3为质子 C．x2为质子，x3为中子 D．x2为质子，x3为光子 解析：用从钋发出的α射线轰击铍时，会产生一种不受电场和磁场影响、穿透力很强的粒子流．如果用这种粒子流轰击石蜡，能从石蜡中打出质子．查德威克经过研究，发现这种粒子正是卢瑟福猜想的中子．由以上可知x1为α粒子，x2为中子，x3为质子，B正确，A、C、D错误．

高中物理选修3-5核裂变

课时训练19核裂变 一、非标准 1.原子反应堆是实现可控制的重核裂变链式反应的一种装置,它主要由哪四部分组成() A.原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统 B.原子燃料、减速剂、发热系统和传热系统 C.原子燃料、减速剂、碰撞系统和传热系统 D.原子燃料、中子源、原子能存聚系统和输送系统 答案:A 解析:通过学习,我们知道核反应堆的构成分四部分:原子燃料、减速剂、冷却系统和控制调节系统。 2.裂变反应中释放出的能量来自于() A.核子消失转化为能量 B.原子中电子与原子核的电势能减小 C.入射的中子消失转化为能量 D.原子核的比结合能变大,释放出能量 答案:D 解析:发生核反应过程中,核子数保持守恒,中子未消失,故A错误;能量来自于原子核内部,因重核分裂为中等质量的核时,比结合能增加而释放出能量,D正确。 3.(2013·重庆高考)铀是常用的一种核燃料,若它的原子核发生了如下的裂变反应: n→a+b+n 则a+b可能是() A XeKr BBaKr CBaSr DXeSr 答案:D 解析:根据电荷数守恒和质量数守恒可知,D符合要求。 4.一个U原子核在中子的轰击下发生一种可能的裂变反应,其裂变方程为U+n→Sr+n,则下列叙述正确的是() A.X原子核中含有86个中子 B.X原子核中含有141个核子 C.因为裂变时释放能量,根据E=mc2,所以裂变后的总质量数增加 D.因为裂变时释放能量,出现质量亏损,所以生成物的总质量数减少 答案:A 解析:X原子核中的核子数为(235+1)-(94+2)=140,B项错误。中子数为140-(92-38)=86,A项正确。裂变时释放能量,出现质量亏损,但是其总质量数是不变的,所以C、D项错误。 5.(多选)下列关于重核裂变的说法中,正确的是() A.核裂变反应是一个吸能反应 B.核裂变反应是一个放能反应 C.核裂变反应的过程质量亏损 D.核裂变反应的过程质量增加 答案:BC 6.(多选)国家重大科技专项示范项目CAP1400核电站,将于2013年在山东荣成石岛湾开工建设。核电站与火电站相比较,其优势在于() A.核燃料释放出的能量远大于相等质量的煤放出的能量 B.就可采储量来说,地球上核燃料资源远多于煤炭 C.核电站造成的污染远小于相等发电能力的火电站 D.核电站比火电站更容易建造 答案:ABC